第一节 针织原料和针织纱线
针织原料和针织纱线的种类很多，它们在很大程度上决定了针织物的服用性能。人们根据针织物用途和要求的不同，选用不同的原料和各种类型的针织纱线，致力于开发各种新纤维和新型纱线，使针织品外观更加漂亮、穿着更加舒适，功能更加多样，风格更加别致。
一、针织原料的分类与选用
（一）针织原料的分类
针织原料按纤维可分为天然纤维和化学纤维两大类（表2-1）。
（二）针织新原料
天然纤维以其优良的服用性能（如良好的吸湿透气性、卫生性、热传递和热绝缘性、柔软性等）深受人们喜爱，在针织物中一直占有相当大的比重。化学纤维也被广泛使用。但是普通天然纤维和普通粘胶纤维与合成纤维相比较，存在着强力较低，尺寸稳定性较差，容易折皱、霉变，洗涤、收藏较麻烦等缺点；而普通合成纤维又普遍存在吸湿透气性差、手感较硬、蜡状感、穿着不舒适、极光等感官上的不足，以及废弃时难以处理等缺点。特别是针织服装，许多是贴身穿着，对舒适性、卫生性、功能性要求更高。因此，人们一直在探索天然纤维合成化，合成纤维天然化的途径。近30年来，随着高新技术的发展和生产设备的不断完善，已经在天然纤维改性、再生纤维素纤维和合成纤维新品种的研究开发上取得了丰硕的成果。
表2-1 针织原料的分类
1.新型天然纤维 近些年来人们积极探索天然纤维的变性、改性技术，对棉花、羊毛、蚕丝等天然纤维的品种进行改良，以使天然纤维能具备合成纤维特有的某些优良性能，使之穿着更舒适，更美观，洗涤、收藏更方便，能满足现代生活快节奏的需求；同时研究新型环保原料，以使穿着更有利于人体健康，生产加工过程减少对环境的污染。
棉纤维方面，开发了长绒棉，利用长绒棉开发细特（高支）、超细特（超高支）棉纱，生产高新针织产品；利用现代育种技术培育了天然彩色棉花，当棉桃长成时，就已具有了蓝色、棕色、橙色、绿色、黄色、灰色、紫粉色、铁锈色等色彩。以这种棉纤维纺织的棉织物不但色泽自然柔和、古朴典雅，且越洗越鲜明，经久不褪色，织物柔软而有弹性，穿着十分舒适。特别适合于制作针织内衣和婴儿服装、袜子、帽子、毛巾等。为了环保和防止农药对人体产生过敏反应，科学家还培育出不施化学药剂就能抗虫害的生态棉花，为服装提供了纯棉生态服装材料。通过对棉织物进行新型后整理，可使棉织物具有免烫功能，服装形态尺寸稳定，水洗晾干后仍然平整，并能保持衣裤的褶裥线条，即具有“形态记忆”功能。精梳、细特（高支）、丝光、烧毛、免烫等手段已为高档棉针织物提供了保证。
麻织物以其粗犷、挺括的独特风格和舒适凉爽的穿着性能受到喜爱，为了克服其抗皱性和耐磨性差，接触皮肤有刺痒感的缺点，不但在棉麻、毛麻、涤麻、粘麻混纺等综合各种纤维原料的性能方面下功夫，也对其进行了改性的尝试。生物酶后处理能使麻纤维手感更柔软、光泽好、抗皱，是作为夏季服装和运动服的好原料。除原有的亚麻、苎麻外，近年来还开发了汉麻纤维、罗布麻纤维等新品种，它们都已作为保健服装材料被人们选用。
毛纤维以其优良的保暖性、吸湿性、抗皱性、弹性在针织物中大量使用。过去主要局限在羊毛纤维，如羊毛衫、羊毛针织大衣、羊毛外衣、羊毛围巾、羊毛手套、羊毛袜子等。近年来不但开发了羊绒、驼绒、牦牛绒、兔绒、马海毛等新品种，大大增加了毛针织物的品种，提高了毛针织物的性能、档次，还致力于开发新的毛纤维整理工艺，如耐机洗、防缩绒羊毛整理、防虫蛀羊毛整理、柔软有光羊毛整理、用于夏季轻薄面料冷色系干燥凉爽羊毛整理、芳香羊毛整理等。这些手段更加优化了羊毛织物的性能，满足了各种针织服装的需要。
随着真丝精练技术、针织技术和针织设备性能的提高，真丝针织品越来越多。真丝织物以其优良的光泽、手感、吸湿、透气和悬垂飘逸等性能受到人们的珍爱，为了克服其易缩、易皱的弱点，除了让真丝与棉、毛等天然纤维混纺、交织，与新型再生纤维、合成纤维交织生产出各种品质优良的交织、混纺丝绸外，目前还开发出了用新型工艺制作和复合的柔软生丝、蓬松丝、包缠、包覆的复合丝、防缩免烫真丝绸。
此外，随着彩色棉花的开发，天然彩色蚕茧也应运而生。彩色蚕丝主要是通过向人工饲料或桑叶中添加色素，改变蚕絹丝腺的着色性能来获得的。天然彩色蚕丝色彩自然，色调柔和，色泽丰富而艳丽。由于天然彩色蚕茧不需要染色，避免了环境污染，也避免了染整加工中残留的化学药剂对人体健康的危害，是绿色环保纤维材料。目前天然彩色茧丝主要有黄红茧系和绿茧系两大类。天然彩色茧丝是一种多孔蛋白质纤维，轻盈飘逸，吸湿性优良，透气性好，穿着舒适，有较好的紫外线吸收能力，对UV-B透过率小于0.5%，对于UV-A和UV-C透过率不足2%。彩色茧丝分解产生自由基的能力远远高于白茧丝，抗氧化性能好。天然彩色茧的色素里面含有类胡萝卜素和类黄酮，具有良好的抑菌性能、抗紫外线的作用和抗氧化性能。天然彩色茧丝面料主要用作高档男女服装、内衣、床上用品、领带、披肩、丝巾、丝绵被、丝绒毯、医用纱布等。
2.新型再生纤维 再生纤维（俗称人造纤维）的主要品种是再生纤维素纤维。我国目前生产的再生纤维素纤维的主要产品是粘胶纤维，它的原料来源广泛，手感柔软，光泽好，吸湿透气性良好，染色性能好。最大的缺点是湿强差，织物易皱、不耐磨，而且生产过程对环境的污染较大。目前国际上已研究开发出莱赛尔纤维，不但是一种新型绿色环保型纤维，而且用它们开发出许多针织新产品。这种新纤维不但手感特别柔软，悬垂性好，具有真丝的外观，吸湿性强，穿着舒适，而且具有强度高（与涤纶相仿），干湿强度相近，缩率小的特点。其生产原料可再生（由木浆中提取，国际林业界已解决了3年成材的速生林的种植技术，其来源较丰富），生产过程无污染，废弃后可自然降解。它们若与其他纤维混纺，可相互改善其性能，获得更好的服用性能。如与棉混纺，可改善棉织物手感；加入少量涤纶，可改善其织物的洗涤性能；加入少量羊毛，可使其织物更加丰满；与亚麻混纺，可使织物具有亚麻质感。这项技术被称为粘胶纤维生产技术上的一次革命。近年来开发的新型再生竹纤维也是很好的针织原料，它具有良好的吸湿、透气、抗菌性能，穿着凉爽、细腻、滑爽，原料丰富，但易起皱，保形性差。实际生产中往往要和其他纤维混纺、交织，更能发挥其优良性能。如棉/竹纤维、涤纶/竹纤维等。
人们还开发了以大豆、牛奶、玉米、花生等为原料的再生蛋白质纤维，它们是制作针织内衣和婴儿服装的好原料。但目前纤维强度较差，原料来源也受到一定限制。
取自多种物质的新型再生纤维层出不穷。我国研制的保健陶瓷内衣是将陶瓷颗粒做成纳米级，包上一层有机膜后再熔融在棉、麻等有机纤维材料上，从而织制出纳米陶瓷复合功能面料，它能促进血液循环，使人体吸收更多能量。我国还研制出从蟹壳、虾壳提取壳聚糖纤维，再和棉、莫代尔、粘胶纤维等混纺制成甲壳素纤维，这种海洋动物性再生纤维既具有与植物纤维素相似的结构，又具有类似人体骨胶原组织的结构。这种双重结构赋予了它极好的生物特性，使之具有吸湿、抑菌、消炎、止血、镇痛、促进伤口愈合、除异味、调节皮肤微生态平衡的保健功能。现已用于高档针织面料、幼儿用品、运动衣、内衣、裤袜和床上用品等保健用品的生产中。美国一家公司甚至从火山灰中提取喷发物经过纳米高温处理后聚合在纺织纤维中制得火山灰纤维，其功能主要是吸湿、透气、凉爽。
3.新型合成纤维 20世纪90年代以来，各种新型合成纤维相继开发和产业化，新型合成纤维以其优异的功能和性能，不仅弥补了天然纤维在性能方面的局限和不足，而且也推动了纺织业由传统的消费领域向生产资料领域拓展。新型合成纤维在发展方向上主要有差别化纤维和高功能纤维两大类。
（1）差别化纤维。它是指有别于常规合成纤维的各种纤维材料。这些纤维在形态、表面特征、内部结构、物理性能、机械性能和化学性能方面与常规合成纤维有显著的不同，可以获得新的、更好的效果。20世纪80年代末90年代初，差别化纤维从仿天然纤维阶段进入超天然纤维阶段。通过对合成纤维的改性可以使它们克服其固有的吸湿性差、静电强等缺点，同时具有多种附加功能。用于服装和装饰品的功能型新纤维材料，与抗菌、除臭、弹性、透湿防水、保湿、抗静电、防紫外线、导电等健康、安全、舒适、美观有关的功能纤维新材料已有数百种。如抗紫外线涤纶织物的紫外线屏蔽率高达96.8%，用其与棉纱交织制成的针织双纱珠滴面料风格独特，手感舒适，织造性能良好。差别化纤维主要有以下几种。
①微细和超细纤维。一般来说，单丝细度接近或低于天然纤维（如蚕丝）的化学纤维都可以叫作微细纤维或超细纤维。通常微细和超细纤维是指单丝线密度分别为0.5〜1.2dtex（0.44〜1.1旦）和0.012～0.5dtex（0.011～0.44旦）的纤维。它们特别柔软，具有优良的吸湿性能，悬垂性好，光泽柔和，质感细腻。广泛用于细特（高支）高密织物、防水透气织物、浅色薄而不透织物以及仿真丝、仿麂皮、人造毛皮等织物的织制，但织物的抗皱性较差。
②异形截面纤维。目前异形截面纤维有数十种，如三角形、多叶形、十字形、哑铃形、菊花形、异形中空等。异形纤维不仅是截面形状的改变，实际上它的直径、密度、抗弯刚度、覆盖能力、热性能、光性能、吸湿透气性能等都发生了改变，从而使织物具有吸湿透气性好、穿着舒适、抗起毛起球、抗皱、闪光、保暖、毛感、丝绸感等多种效果，广泛用于仿生织物的织制中。
③微孔型与多孔型纤维。利用纤维表面微细凹凸形成的沟槽孔隙，借助芯吸、扩散、传递作用迅速把水分由织物内侧转移到织物外侧，达到吸湿排汗功能，同时可使面料光泽柔和，提高染色深度，改善面料吸湿透气性。
④多组分复合型纤维。它是指纺丝时单纤维由两种以上的聚合物构成的纤维。这种纤维兼有两种以上纤维的特点，又可获得高卷曲、高弹性、易染性、难燃性、抗静电性等功能。
⑤差别化可染纤维。改善纤维的染色性能，简化染色加工工序，还可获得多色效应。
⑥高收缩纤维。收缩率可达30%〜60%。这种纤维可获得蓬松、弹性、厚实、轻暖、仿毛及花式效应等功能，从而改变产品的风格。在膨体纱、仿毛织物、仿毛皮织物、仿竹节纱、毛圈织物、簇绒织物、起绒织物中广为应用。
（2）高功能纤维。它是指具有特殊的物理化学结构，某些性能指标显著地高于常规合成纤维的高技术纤维。它们或者质量轻、强度高、模量高、耐磨和耐疲劳性能好、耐高温，或者高保暖、防静电等，主要用于工业、军事等特殊领域和保健医疗领域。如芳族聚酰胺纤维（俗称芳纶），它不仅强度为钢铁的8倍，而且韧性远远超过碳纤维；又如PBO纤维，是目前性能最优的有机高性能纤维，其强力、模量和耐热性能均超过芳纶。目前许多工业化国家都在将这种轻质高强新型合成纤维用于开发新一代的汽车和飞机结构零部件、火箭发动机、轮船推进器、赛车和赛艇构件、装甲、头盔、防弹服、高压气瓶和运动器件、建筑物篷顶等。
新型合成纤维和其他纺织新材料的开发和产业化，已成为新的历史时期纺织工业科技发展的一个显著标志，同时也将对世界经济的发展产生深远的影响。
二、针织纱线
纱线是从纤维到织物的中间环节，纱线的性能和特点直接影响织物的外观和特性，最终影响服装的外观和穿着性能。因此，纱线是针织物设计生产中不可忽视的环节。
（一）针织纱线的分类
针织纱线按纤维形态和加工方法可分为短纤纱、长丝和变形纱三大类（表2-2）。
表2-2 针织用纱分类
针织用纱中短纤纱占有很大的比重，短纤纱分纯纺和混纺两类，它们按使用纤维的长度、细度和纺纱设备等不同又分为棉型、中长型和毛型三类。棉型、中长型和毛型纤维的长度、细度范围见表2-3。
表2-3 棉型、中长型和毛型纤维的长度、细度规格表
棉和棉型纱线细而柔软，吸湿性好，宜用于内衣；毛型纱线较粗，蓬松而富有弹性，毛感强，宜用于外衣；中长型纤维纱线虽然也较细，但具有毛感，而且加工工序短、生产率高、成本低，可代替毛纱作为针织原料。
长丝有单丝、复丝两种。只由一根丝组成的长丝称单丝；由数根或数十根单丝组成的长丝称复丝。单丝用于织制丝巾、透明袜等轻薄型针织品，复丝广泛用于各种经编与纬编坯布的编织中。
变形纱是一种新型纱线，常用的有腈纶膨体纱和变形丝。变形丝主要有涤纶低弹丝和锦纶高弹丝两种。变形纱具有较好的弹性和膨松性，其织物丰满，手感柔软，弹性、保暖性好。涤纶低弹丝常用于衬衫、外衣等面料的编织中；锦纶高弹丝常用于袜类、手套、游泳衣裤、弹力内衣等织物中。腈纶膨体纱多用于腈纶衫、裤的生产中。
此外，还有各种异形纤维和利用新型纺纱工艺生产的各种花色纱、包芯纱等，为针织用纱开辟了新的领域。
（二）花式纱线
花式纱线是在纱线加工中通过强捻、超喂、混色、切割、拉毛等各种方法，使纱线获得特殊外观、色彩、手感、结构和质地的纱线。它有较强的个性和装饰效果，可使织物产生多种花色效应。
目前常见的花式纱线有以下三类。
（1）强捻纱。可对纯棉纱、粘胶纱、羊毛纱以及各种合纤长丝、短纤维纱等加强捻，并通过一定手段对它们做定形处理，用这种强捻纱织造的针织物可具有麻纱感和绉效应。
（2）特殊形态花式纱线。如竹节纱、大肚纱、毛虫线、结子线、波形线、珠圈线、辫子线、毛巾线、雪尼尔纱、金银丝线等。用它们可织制仿麻织物、仿毛织物、毛圈织物、丝绒织物、簇绒织物等，可使织物具有较强的立体感。
（3）花色纱线。指纱线通过色彩和外形的特殊变化，使织物获得装饰效果。如混入彩色短纤维的彩芯纱，混入白色、灰色、黑色短纤维的色芯纱，用断丝工艺制得的彩色断丝纱，混入不同色彩、不同粗细、不同截面、不同光泽效应的彩抢纱、银抢纱等。它们为织物带来丰富的色彩和特殊的外观。
各种花式纱线极大地丰富了针织物的花色品种，可织制出各种风格的针织物。图2-1为一些花式纱线的例子。图2-2为用花式纱线织制的针织物。
图2-1 花式纱线
图2-2 用花式纱线织制的针织物
三、对针织用纱的品质要求
一般说来，针织用纱的质量标准较机织为高，在纺纱厂选用原料及纺纱工艺中都应考虑针织用纱所具有的特点。这不仅是为了适应针织物的品质要求，而且因为针织物在形成过程中纱线要受到复杂的机械作用—成圈时要受到一定的载荷，产生拉伸、弯曲和扭转变形；纱线在通过成圈机件及线圈相互串套时还要受到一定的摩擦。同时，由于针织物成布的特殊方式及容易脱散的特点，纱线质量差会使坯布产生破洞、脱套等现象，甚至使整个编织无法顺利进行，严重地影响产品的质量和产量。某些针织物从一定意义上说具有工艺品的性质，因而对纱线品质也有相应的要求，为保证针织品的质量和编织的顺利进行，对针织用纱有如下一些要求。
1.纱线要有一定的强力和延伸性 由于纱线在针织准备和织造过程中要经受一定的张力和反复负荷的作用，因此针织用纱必须具有较高的强力，才能使编织顺利进行。
纱线在拉伸力作用下要产生伸长，延伸性较好的纱线在加工过程中可以减少断头，而且可以增加针织物的延伸性，但编织时应严格控制纱线张力的均匀性，否则，会造成织物线圈长度的不匀。延伸性好的纱线其织物手感柔软，也可以提高织物的服用性能，即耐磨、耐冲击、耐疲劳性能。
2.纱线要有一定的捻度，而且捻度要均匀 捻度对纱线的性能和织物风格有较大的影响。捻度过小，对一般低强度纱线来说，会使其强力不足，造成断头多；化纤短纤纱会由于纤维间摩擦阻力小、容易滑动而影响强力，变形丝在捻度过小时容易起毛、起球和勾丝。捻度过大，则纱线在编织过程中易于扭结，从而造成大量织疵和坏针，同时，捻度过大会使纱线体积重量增加，产品发硬，影响织物手感，并且产品成本提高，在某些织物组织中还会造成线圈纵行的严重歪斜。一般说来，针织用纱要求柔软光滑，捻度应低于机织用纱，特别对需起绒和缩绒整理的绒布、羊毛衫等产品，纱线捻度更要求偏低。
3.纱线要有一定的条干均匀度和光洁度 针织用纱的条干均匀度要求较高，应控制在一定的范围内，条干不匀将直接影响针织物的质量。机织物中由于其经纱和纬纱的直铺方式，不匀的纱条在布面上较为分散，而针织物由于其特殊的线圈排列、串套成布方式，过粗或过细的纱条在织物中分布较集中，会在织物表面形成明显的云斑，影响其外观和内在质量。条干不匀还会使纱线强力降低，织造时断头增加，过粗处还会损坏织针。
针织用纱还要有一定的光洁度，否则不但影响产品的内在、外观质量，还会造成大量坏针，使编织无法正常进行。如棉纱的棉结杂质、过大的结头；毛纱的抢毛、草屑、杂粒、油渍、表面纱疵；蚕丝中的丝胶等都会影响纱线的弯曲和线圈大小的均匀，甚至损坏成圈机件，在织物上造成破洞。
4.纱线要有一定的吸湿性和回潮率 吸湿性和回潮率的大小不仅关系到服装的舒适性、卫生性，而且对纱线质量（柔软性、导电性、摩擦性等）、生产能否顺利进行产生影响。回潮率过低，纱线脆硬，化纤纱还会产生明显的静电现象，使编织难以顺利进行；回潮率过高，则使纱线强力降低，织造中与机件间摩擦力增大，损伤纱线。为了减少纱线的摩擦系数，化纤丝表面要有一定含量的除静电剂和润滑剂，短纤纱要上蜡。
根据针织物用途的不同对纱线还应有不同的要求。如汗布希望吸湿、坚牢、轻薄、滑爽、质地细密、纹路清晰，布面疵点如阴影、云斑、棉结杂质尽量少，因此要求原纱比较细，纱线的条干与捻度比较均匀。在纺纱过程中应采用精梳工艺，以提高原棉中纤维的整齐度，减少短绒与棉结杂质，使纱线的条干均匀度和强力提高，在成纱过程中应适当提高捻度，使织物手感滑爽。秋冬用棉毛衫、裤要求柔软，保暖性和弹性好，而且棉毛布是双面针织物，故用纱要求在强力、条干均匀度等方面较汗布为低，一般用单纱，不采用精梳，适当降低捻度，使织物手感更柔软。而对绒衣、绒裤用纱则应选用长度较短、成熟度好、细度较粗的原棉，适当降低捻度，使其易于拉绒。对外衣则要求纱线坚牢耐磨，有一定弹性、蓬松性，条干均匀，有毛型感或丝绸感，易洗、快干、免烫、不皱。